下丘脑-垂体-甲状腺轴被理解为由下丘脑、垂体、甲状腺三种内分泌器官组成的一系列反馈机制，包括正反馈和负反馈。
丘脑是间脑的组成部分，是调节内脏和内分泌活动的中枢。下丘脑从前向后，可分为前部、中部、后部三部分。下丘脑有许多细胞核团和纤维素，与中枢神经系统其余部位密切相关，不仅通过神经和血管通路调节垂体前后叶激素的分泌和释放。另外，还参与了盐分代谢的控制、体温调节等自主神经系统的调节。下丘脑通过释放促甲状腺激素影响垂体，垂体通过释放促甲状腺激素指挥甲状腺，下丘脑-垂体、甲状腺形成一系列反馈机制。